245MI - Architettura Navale A. A. 2021-2022
Docente:
prof. Mitja Morgut
Dipartimento di Ingegneria e Architettura Università degli Studi di Trieste
E-mail: mmorgut@units.it
1 Testi di riferimento
1. Lars Larsson and Hoyte C. Raven, The Principles of Naval Architecture Series: Ship Resistance and Flow, J. Randolph Paulling Editor, Jersey City, NJ, 2010.
2. J. D. van Manen and P. van Oossanen, Principles of Naval Architecture, Second Revi- sion, Vol II - Resistance, Propulsion and Vibration, E.V. Lewis Editor, Jersey City, NJ, 1988.
3. Lothar Birk, Fundamentals of SHIP HYDRODYNAMICS: Fluid Mechanics, Ship Resi- stance and Propulsion, John Wiley & Sons Inc, 2019
4. John Carlton, Marine Propellers and Propulsion,(second edition),Butterworth-Heinemann, 2007.
5. Salvatore Miranda, Architettura Navale, Elementi di Dinamica della Nave, Liguori Editore, 2014.
2 Esercitazioni da svolgere prima di sostenere l’esame
1. Esercitazione1_01 - Prova di rimorchio (ITTC’57) 2. Esercitazione2_02 - Prova di rimorchio (ITTC’78) 3. Esercitazione_03 - Prova di elica isolata
4. Esercitazione_04 - Prova di autopropulsione
I testi delle esercitazioni sono disponibili sulla pagina Moodle del corso.
3 Argomenti trattati nel corso in ordine cronologico
1) Presentazione del corso
Slide disponibili su Moodle: Presentazione del corso.pdf
2) Introduzione
Larsson & Raven, 1 Introduction, pag. 1-5 Birk, Ship Hydrodynamics, pag. 1-9
Slide disponibili su Moodle: Introduction.pdf
Parte 1 - Resistenza all’avanzo in acqua tranquilla
3) Decomposizione della resistenza
Larsson & Raven, 4 Decomposition of Resistance, pag. 13-16 4) Analisi Dimensionale
Larsson & Raven, 3 Similarity, pag. 10-13 ( ad esclusione della sezione 3.2 Proof of Similarity)
Dispensa disponibile su Moodle: G. Contento, Capitolo 6 Analisi Dimensionale, Simi- litudini e Prove Sperimentali su Modello in Scala (nella sezione Materiale Didattico) Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Prova rimorchio analisi dimensionale
5) Metodo di Froude e ITTC’57 per la prova di rimorchio
Larsson & Raven, 8 Experimental Resistance Prediction and Flow Measurement, sez. 8.3 Prediction of Effective Power, 8.3.1 Froude’s Method, pag. 100-101.
Larsson & Raven, 6 The Flow Around the Hull and the Viscous Resistance, sez.
6.3.4 Flat Plate Friction and Extrapolation Lines, pag. 56-58
J. D. van Manen and P. van Oossanen, Chapter V, Section 3 Frictional Resistance, sez. 3.1 General, 3.4; Development of Frictional Resistance Formulations in the United States, 3.5 The work of the Towing Tank Conferences, pagg. 7-14.
Slide disponibili su Moodle: Metodo di Froude.pdf
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Metodo di Froude e ITTC57.pdf
6) Esperienza di rimorchio (prova sperimentale)
Larsson & Raven, 8 Experimental Resistance Prediction and Flow Measurement, sez .8.1 Experimental Facilities, 8.2 Model Resistance Tests.
Birk, 26 Ship Model Testing
Linee guida ITTC disponibili su Moodle: 75-01-01-01 ITTC.pdf, nella sezione Mate- riale Didattico
Slide disponibili su Moodle: Modelli.pdf (Presentazione dell’Ing.Pigazzini) Slide disponibili su Moodle: Ship model testing.pdf
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Prova rimorchio approfondimento numero eu- lero.pdf
7) Approfondimenti sulla resistenza viscosa
Larsson & Raven, 6 The Flow Around The Hull and the Viscous Resistance, sez.
6.1 Body-Fitted Coordinate System, 6.2 Boundary Layer, 6.3 The Flat plate, 6.3 Two- Dimensional Bodies, 6.7 The Boundary Layer Around Ships
Slide disponibili su Moodle: Viscous resistance.pdf
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Tabellina strato limite laminare turbolento.pdf Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Esercizio strato limite e yPlus.pdf
8) Metodologia di trasferimento vasca-mare ITTC’78
Larsson & Raven, 8 Experimental Resistance Prediction and Flow Measurement, sez. 8.3 Prediction of Effective Power, 8.3.1 ITTC-78, pag. 101-103.
Pereira, F.S., Eca, L., Vaz, G. Verification and Validation exercises for the flow around the KVLCC2 tanker at model and full-scale Reynolds numbers, Ocean Engineering, Volume 129, Pages 133-148. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2016.11.005.
Slide disponibili su Moodle: Prediction of Effective Power - ITTC’78 method
9) Approfondimenti sulla resistenza d’onda
Larsson & Raven, 5 Inviscid Flow Around the Hull, Wave Making, and Wave Resi- stance, 5.1 Introduction, 5.2.2 Inviscid Flow Around a Two-Dimensional Body, 5.2.3 In- viscid Flow Around a Three-Dimensional Body, 5.4.2 Three-Dimensional Waves, 5.4.3 The Kelvin Pattern, 5.4.4. Ship Wave Patterns, 5.4.5 Interference Effects, 5.5 Wave Resistance, pagg. 16-34.
J. D. van Manen and P. van Oossanen, Chapter V, Section 8 Relation of Hull Form to Resistance, sez. 8.10 Effect of Bulbous Bows on Resistance, pagg. 79-80.
Slide disponibili su Moodle: Onde di Airy.pdf Slide disponibili su Moodle: Wave resistance.pdf Slide disponibili su Moodle: Wave resistance part2.pdf
Script disponibile su Moodle: construction of ray direction static (lezione 22/11/2021)
Parte 2 - Elica isolata
10) Sistemi di propulsione navale: breve introduzione
Carlton, 2 Propulsion systems, 2.1 Fixed pitch propellers, 2.2 Ducted propellers, 2.3 Podded and azimuthing propulsors, 2.7 Controllable pitch propellers., 2.8 Waterjet propulsion, pp. 13-23.
Slide disponibili su Moodle: Propulsion systems.pdf
11) Funzionamento dell’elica
J. D. van Manen and P. van Oossanen, Chapter VI, Section 2 Theory of Propeller Ac- tion, 2.1 Momentum principles, 2.2 General Discussion of Propeller Theories, 2.3 The Momentum Theory of Propeller Action, pag. 131-133.
L. Birk, 33 Momentum Theory of the Propeller, pp. 398-407.
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Teoria impulsiva semplice e rendimento idea- le.pdf
11) Geometria dell’elica
Carlton, 3 Propeller geometry, 3.1 Frames of reference, 3.2 Propeller reference lines, 3.3 Pitch, 3.4 Rake and skew, 3.5 Propeller outlines and area, pp. 33-42.
Slide disponibili su Moodle: Propeller geometry.pdf
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - rake indotto dallo skew.pdf
Geometria elica PPTC: https://www.sva-potsdam.de/en/pptc-smp11-workshop/
12) Prova sperimentale di elica isolata
Miranda, Capitolo 3, Analisi dimensionale e Teoria dei Modelli, 3.5 Il calcolo dei prodotti adimensionali, Esempio N.5, pagg. 124-127.
Carlton, 6 Propeller performance characteristics, 6.1 General open water characte- ristics, 6.2 The effect of cavitation on open water characteristics, 6.3 Propeller scale effects, pp. 89-97.
Documento disponibile su Moodle: Prova di elica isolata.pdf Documento disponibile su Moodle: SVA report 3752.pdf
Documento disponibile su Moodle: Lavagna - Elica isolata analisi dimensionale.pdf Documento disponibile su Moodle: Lavagna - Rendimento elica isolata.pdf
13) Sezioni di pala e triangoli di velocità
J. D. van Manen and P. van Oossanen, Chapter VI, Section 2 Theory of Propeller Action, 2.5 Blade Element Theory of Screw Propeller, pp. 135-138.
Miranda, Capitolo 11, Il funzionamento dell’elica navale, 11.2 La teoria impulsiva, pagg. 461-464.
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - triangolo di velocità.pdf
14) Cavitazione idrodinamica
Documento disponibile su Moodle: cavitation.pdf
15) Effetto della cavitazione, effetti scala e serie sistematiche di eliche
Carlton, 6 Propeller performance characteristics, 6.2 The effect of cavitation on open water characteristics, 6.3 Propeller scale effects, p.94-97.
Carlton 6 6 Propeller performance characteristics, 6.5 Standard series data, 6.5.1 Wageningen B-screw series, p. 101-105.
Slide disponibili su Moodle: Propeller geometry.pdf (vedi ultime slide)
Parte 3 - Sistema Elica-Carena
16) Rendimenti (fattori) della propulsione
J. D. van Manen and P. van Oossanen, Chapter VI, Section 4 Interaction Between Hull and Propeller, 4.1 General, 4.2 Wake (fino pag. 147, seconda colonna, primo paragrafo), 4.4 Relative Rotative Efficiency, 4.5 Augment of Resistance and Thrust Deduction, 4.6 Hull Efficiency.
Slide disponibili su Moodle: Hull propulsor system Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Autopropulsione
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Catena dei rendimenti (aa 2020-2021) 17) Prova di autopropulsione - setup sperimentale (metodo continentale)
Slide disponibili su Moodle: Hull propulsor system Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Autopropulsione
18) Prova di autopropulsione - conduzione della prova (metodo continentale) e analisi dei dati
J. D. van Manen and P. van Oossanen, Chapter VI, Section 5 Model Self-Propulsion Tests, 5.1 Methods of Conducting Experiments, 5.2 Standard Procedures for Perfor- mance Predictions (fino a pagina 156).
Guida ITTC disponibile su Moodle: 75-02-03-011 ITTC propulsion File
Guida ITTC disponibile su Moodle: 75-02-03-014 ITTC 1978 prediction method File Slide disponibili su Moodle: Hull propulsor system
Slide disponibili su Moodle: Lavagna - Autopropulsione
